Arquitectura híbrida de libro mayor distribuido para sistemas industriales seguros y auditables basados en vehículos guiados automáticamente

Abstract

Los vehículos guiados automáticamente (AGV) que operan en entornos industriales y críticos requieren una gestión de datos segura, auditable y eficiente. Este artículo propone una arquitectura híbrida que combina middleware robótico ROS/ROS2, una plataforma de contexto industrial y una capa de registro distribuido para proporcionar un registro de eventos a prueba de manipulaciones, preservando al mismo tiempo la flexibilidad operativa. Un componente puente mapea los estados y eventos del robot en entidades de contexto NGSI, que luego pueden anclarse en Hedera Hashgraph o IOTA Shimmer, mientras que una implementación convencional de FIWARE/MongoDB se utiliza como referencia fuera de la cadena. La arquitectura propuesta se evalúa experimentalmente utilizando una Raspberry Pi como emulador de AGV en condiciones de laboratorio controladas. Los resultados muestran que Hedera Hashgraph logra una latencia de confirmación del registro menor que la de IOTA Shimmer, con tiempos de confirmación promedio de solo 4,02 s y 5,01 s, respectivamente, mientras que la referencia FIWARE/MongoDB proporciona una latencia sustancialmente menor (1,52 s) pero sin auditabilidad inmutable. Las mediciones de energía indican que IOTA presenta un bajo consumo energético local en los dispositivos, aunque no reflejan el coste energético total de la red de registro distribuido. En general, el estudio destaca las compensaciones entre latencia, rendimiento, consumo energético y auditabilidad en arquitecturas híbridas (on-chain/off-chain) para sistemas AGV industriales, y proporciona orientación sobre la selección del registro y el diseño de la implementación para aplicaciones industriales críticas en materia de seguridad.